6. Определение твёрдости методом Бринелля (см. Лр№ 1).

7. Определение твёрдости методом Роквелла (см. Лр№ 2).

8.Понятие о сплаве, компоненте, фазе, системе.

Металлическими сплаваминазываются соединения двух или нескольких металлов и неметаллов, у которых сохраняются металлические свойства. Сплавы можно получить сплавлением компонентов в жидком состоянии, спеканием в твердом состоянии (по­рошковая металлургия), электролизом, возгонкой и дру­гими способами.

Компонент– это химически индивидуальное вещество (т.е. компонентами являются химические элементы и химические соединения).

Фазы— это физически однородные части сплава, от­деленные поверхностью раздела. Фазы могут быть жид­кие, твердые и газообразные. Газовая смесь состоит всегда из одной фазы. Металлические сплавы в рас­плавленном состоянии состоят в большинстве случаев из одной фазы, а при затвердевании они состоят из жидкой и твердой фаз.

Системойназывают совокупность веществ в твёрдом, жидком и газообразном состояниях. Системы бывают простые и сложные. Простая система состоит из одного компонента, а сложная система - из нескольких.

9.Диаграмма состояния двойного сплава «свинец-сурьма».

Диаграмма состояния представляет собой графическую зависимость между фазовым составом, тем­пературой и концентрацией составляющих сплав ком­понентов. Она позволяет определять температуры плав­ления и затвердевания, структуры сплавов при разных температурах в условиях равновесия и те процессы, которые претерпевают сплавы при охлаждении и нагревании. По вертикальной оси диаграммы откладывают температуру, по горизонтальной – концентрацию компонентов в сплаве.

Теперь воспользуемся критическими точками для построения диаграммы состояния системы сплавов свинец-сурьма. Отложим в масштабе по абсциссе точки по составу сплавов, принимая, что слева будет чистый свинец, а справа — чистая сурьма (рис. 5).

Выше линии АВС все сплавы системы находятся в жидком состоянии. Линия АВС-линия ликвидуса (ликвидус-от лат. «жидкий»). Ниже линии DВЕ все сплавы системы

Рис.5

находятся в твердом состоянии. Линия DВЕ-линия солидуса (солидус - от лат. «твердый»). Проследим процесс кристаллизации сплавов системы и получающуюся структуру.

В точке В при массовом содержании 13 % SЬ, 87 % РЬ и при тем­пературе 246 °С кристаллизация свинца и сурьмы происходит одновременно; образуется тонкая механическая смесь кристаллов свинца и сурьмы (двух фаз). Эта смесь называется эвтектикой (эвтектика - от греч. «легкоплавящийся»), а сплав соответствующего состава — эвтектическим. Эвтектический сплав имеет самую низкую темпе­ратуру плавления.

Сплавы с массовым содержанием SЬ меньше 13 % называют доэвтектическими, аSЬ больше 13 % - заэвтектическими.

10. Диаграмма состоянияжелезоуглеродистых сплавов системы «железо-цементит»

На диаграмме состояния (рис.6) представлены две системы сплавов. СистемаFе-FезС называется неустой­чивой (метастабильной) в связи с тем, что цементит представляет собой неустойчивое соединение, способное при нагреве распадаться. Она показана сплошными ли­ниями и характеризует стали и белые чугуны - сплавы со связанным углеродом.

Система Fе-С (стабильная) показана пунктирными линиями и характеризует сплавы, в

Рис.6

которых углерод на­ходится в свободном состоянии (графит).

При изучении превращений, происходящих в сталях, и белых чугунах, пользуются диаграммой Fе-FезС, а при изучении серых чугунов—обеими диаграммами (Fе-FезС иFе-С). В практике термообработки черных металлов пользуются диаграммойFе-FезС.

Точка А соответствует температуре плавления (за­твердевания) чистого железа (1539 °С), точка D- темпе­ратуре плавления цементита (~1250°С).

Точка G– температура полиморфного превращения гамма-железа в альфа-железо (911 °С).

Точка Р – предельная растворимость углерода в альфа-железе при температуре 727°С, которая не превышает 0,02 %.

Точка S– предельное содержание углерода в перлите (0,8%).

Точка F– предельное содержание углерода в цементите (6,67%).

Точка E– предельное содержание углерода в аустените (2,14%).

Точка С – предельное содержание углерода в ледебурите (4,3%).

По характеру превращения сплавов с изменением температуры всю диаграмму можно разбить на две ча­сти: верхнюю, охватывающую первичную кристаллиза­цию сплавов, от линии ликвидуса АСDдо линии соли­дуса АЕСF; нижнюю, охватывающую вторичную кристал­лизацию сплавов и образование определенных структур, от линии солидуса до полного охлаждения.

Выше линии ликвидуса АСDсплавы любой концен­трации находятся в жидком состоянии. Линия солидуса АЕСFпоказывает температуру затвердевания сплавов, на ней заканчиваются процессы первичной кристалли­зации. Между линией солидуса и линией РSК, проходят процессы вторичной кристаллизации сплавов.